一种抗静电聚乙烯材料及其制备方法技术

该发明专利技术涉及一种抗静电聚乙烯材料，包括以下原料组分：改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯，改性聚乙烯由聚乙烯、聚苯胺、顺丁烯二酸酐和纳米铜粉反应制得，改性纳米纤维素由纳米纤维素、二苯基甲烷二异氰酸酯、羟基丁酸和1‑丁基‑3‑甲基咪唑醋酸盐反应制得，改性离子交换纤维由离子交换纤维、顺丁烯二酸酐、聚苯胺、琥珀酸酐和导电银浆反应制得，酸酐改性聚乙烯由聚乙烯、琥珀酸酐、金属纤维和聚烯烃弹性体反应制得。该发明专利技术具有优异的抗静电性能。

【技术实现步骤摘要】
一种抗静电聚乙烯材料及其制备方法
该专利技术涉及一种抗静电聚乙烯材料及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯由最简单的烯烃单体聚合而成，因此，聚乙烯材料具有优越的物化性能，如：低透气性、耐低温性、耐弯折性、耐老化性、机械强度、抗菌性等优势。聚乙烯被广泛应用于电脑屏幕保护性贴膜、金属制品表面保护性贴膜、防潮保护性内衬膜、一次性塑料制品材料、饮用水输送管道、电线电缆管线等领域。目前，聚乙烯材料在抗静电性能需要进一步提升。该专利技术采用改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯制备了抗静电聚乙烯材料，该方法制备的抗静电聚乙烯材料具有优异的抗静电性能。
技术实现思路
该专利技术的目的在于提供一种抗静电聚乙烯材料的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的抗静电性能。为了实现上述目的，该专利技术的技术方案如下。一种抗静电聚乙烯材料及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将聚乙烯、琥珀酸酐、金属纤维和聚烯烃弹性体按照质量份数比为23：6～12：1～9：5～11加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176～179℃混合反应1～4min，用挤出机在温度176～180℃挤出造粒，粉碎，得到酸酐改性聚乙烯；(2)、将离子交换纤维、顺丁烯二酸酐、聚苯胺、琥珀酸酐和导电银浆按照质量份数比为8：3～7：1～7：8～13：0.5～8添加至球磨机中，筒体转速为17r/min，筒体温度为15℃球磨反应25min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为136～150℃水热反应18～35min，粉碎，得到改性离子交换纤维；(3)、将质量份数比为14～19的羟基丁酸加入到反应釜中，以二月桂酸二丁基锡作为催化剂，搅拌速度为86r/min，维持体系温度87～96℃条件下反应28min，将质量份数比为16～18的二苯基甲烷二异氰酸酯按照0.02质量份/min添加至反应釜中，待物料添加结束后，维持上述条件下继续反应1.5h，将质量份数比为10的纳米纤维素添加至反应釜中，将反应釜温度升温至100℃反应1.5h，将质量份数比为36～43的1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐添加至反应釜中，将反应釜温度升温至120℃、-0.07MPa条件下反应2h，即得到改性纳米纤维素；(4)、将聚苯胺和纳米铜粉按照质量份数比为1～6：1～8加入到球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为16℃球磨反应15min，将产物和质量份数比为93：9～13的聚乙烯和顺丁烯二酸酐添加至高速混合机中，用高速混合机在温度173～176℃混合反应1～3min，用挤出机在温度175～177℃挤出造粒，粉碎，即得到改性聚乙烯；(5)、将改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯按照质量份数比为100：0.02～0.2：0.01～0.1：0.1～2加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175～178℃混合反应2～4min，用挤出机在温度178～186℃挤出造粒，即得到抗静电聚乙烯材料。该专利技术所述的抗静电聚乙烯材料的制备方法，包括下列步骤：(1)、将聚乙烯、琥珀酸酐、金属纤维和聚烯烃弹性体按照质量份数比为23：6～12：1～9：5～11加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176～179℃混合反应1～4min，用挤出机在温度176～180℃挤出造粒，粉碎，得到酸酐改性聚乙烯；所述的金属纤维的目的为了改善导电粒子间的电性能。(2)、将离子交换纤维、顺丁烯二酸酐、聚苯胺、琥珀酸酐和导电银浆按照质量份数比为8：3～7：1～7：8～13：0.5～8添加至球磨机中，筒体转速为17r/min，筒体温度为15℃球磨反应25min，将产物转移至水热反应釜中，维持水热反应温度为136～150℃水热反应18～35min，粉碎，得到改性离子交换纤维；所述的聚苯胺和导电银浆的目的为了改善离子交换纤维的导电性。(3)、将质量份数比为14～19的羟基丁酸加入到反应釜中，以二月桂酸二丁基锡作为催化剂，搅拌速度为86r/min，维持体系温度87～96℃条件下反应28min，将质量份数比为16～18的二苯基甲烷二异氰酸酯按照0.02质量份/min添加至反应釜中，待物料添加结束后，维持上述条件下继续反应1.5h，将质量份数比为10的纳米纤维素添加至反应釜中，将反应釜温度升温至100℃反应1.5h，将质量份数比为36～43的1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐添加至反应釜中，将反应釜温度升温至120℃、-0.07MPa条件下反应2h，即得到改性纳米纤维素；所述的1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐的目的为了改善纳米纤维素的导电性。(4)、将聚苯胺和纳米铜粉按照质量份数比为1～6：1～8加入到球磨机中，筒体转速为13r/min，筒体温度为16℃球磨反应15min，将产物和质量份数比为93：9～13的聚乙烯和顺丁烯二酸酐添加至高速混合机中，用高速混合机在温度173～176℃混合反应1～3min，用挤出机在温度175～177℃挤出造粒，粉碎，即得到改性聚乙烯；所述的聚苯胺和纳米铜的目的为了改善聚乙烯材料的导电位点数量。(5)、将改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯按照质量份数比为100：0.02～0.2：0.01～0.1：0.1～2加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175～178℃混合反应2～4min，用挤出机在温度178～186℃挤出造粒，即得到抗静电聚乙烯材料。该专利技术的有益效果在于：1、金属纤维具有优异的导电性，作为聚乙烯材料中的导电粒子间的连接剂，能明显改善聚乙烯材料的抗静电性能；2、离子交换纤维具有大的比表面积，能将聚苯胺和导电银浆均匀分散在其表面，将聚苯胺和导电银浆粒子的点导电转变为面导电；制备的改性离子交换纤维因具有面导电性能改善聚乙烯材料的抗静电性能；3、纳米纤维素具有大的比表面积，通过反应将1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐均匀接枝到纳米纤维素表面，赋予纳米纤维素表面导电性；制备的改性纳米纤维素因具有导电性能改善聚乙烯材料的抗静电性能；4、聚苯胺和纳米铜具有导电性，经过均匀分散在聚乙烯材料内部，能明显增加聚乙烯材料中的导电位点数量，能明显改善聚乙烯材料的抗静电性能；5、在改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯协同作用下，赋予抗静电聚乙烯材料优异的抗静电性能。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便更好的理解本专利技术。这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本专利技术的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本专利技术所要求保护的范围。实施例1一种抗静电聚乙烯材料，其制备方法包括以下步骤：(1)、称取23份聚乙烯、8.3份琥珀酸酐、4.9份金属纤维和9.5份聚烯烃弹性体加入到高速混合机中，用高速混合机在温度177℃混合反应2min，用挤出机在温度178℃挤出造粒，粉碎，得到酸酐改性聚乙烯；(2)、称取8份离子交换纤维、5.6份顺丁烯二酸酐、4.3份聚苯胺、11份琥珀酸酐和3.2份导电银浆添加至球磨机中，筒体转速为17r/min，筒体温度为1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗静电聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯，所述的改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯的质量份数比为100：0.02～0.2：0.01～0.1：0.1～2，其中，所述的改性聚乙烯由聚乙烯、聚苯胺、顺丁烯二酸酐和纳米铜粉反应制得，所述的聚乙烯、聚苯胺、顺丁烯二酸酐和纳米铜粉的质量份数比为93：1～6：9～13：1～8，所述的改性纳米纤维素由纳米纤维素、二苯基甲烷二异氰酸酯、羟基丁酸和1‑丁基‑3‑甲基咪唑醋酸盐反应制得，所述的纳米纤维素、二苯基甲烷二异氰酸酯、羟基丁酸和1‑丁基‑3‑甲基咪唑醋酸盐的质量份数比为10：16～18：14～19：36～43，所述的改性离子交换纤维由离子交换纤维、顺丁烯二酸酐、聚苯胺、琥珀酸酐和导电银浆反应制得，所述的离子交换纤维、顺丁烯二酸酐、聚苯胺、琥珀酸酐和导电银浆的质量份数比为8：3～7：1～7：8～13：0.5～8，所述的酸酐改性聚乙烯由聚乙烯、琥珀酸酐、金属纤维和聚烯烃弹性体反应制得，所述的聚乙烯、琥珀酸酐、金属纤维和聚烯烃弹性体的质量份数比为23：6～12：1～9：5～11。...

【技术特征摘要】
1.一种抗静电聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯，所述的改性聚乙烯、改性纳米纤维素、改性离子交换纤维和酸酐改性聚乙烯的质量份数比为100：0.02～0.2：0.01～0.1：0.1～2，其中，所述的改性聚乙烯由聚乙烯、聚苯胺、顺丁烯二酸酐和纳米铜粉反应制得，所述的聚乙烯、聚苯胺、顺丁烯二酸酐和纳米铜粉的质量份数比为93：1～6：9～13：1～8，所述的改性纳米纤维素由纳米纤维素、二苯基甲烷二异氰酸酯、羟基丁酸和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐反应制得，所述的纳米纤维素、二苯基甲烷二异氰酸酯、羟基丁酸和1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐的质量份数比为10：16～18：14～19：36～43，所述的改性离子交换纤维由离子交换纤维、顺丁烯二酸酐、聚苯胺、琥珀酸酐和导电银浆反应制得，所述的离子交换纤维、顺丁烯二酸酐、聚苯胺、琥珀酸酐和导电银浆的质量份数比为8：3～7：1～7：8～13：0.5～8，所述的酸酐改性聚乙烯由聚乙烯、琥珀酸酐、金属纤维和聚烯烃弹性体反应制得，所述的聚乙烯、琥珀酸酐、金属纤维和聚烯烃弹性体的质量份数比为23：6～12：1～9：5～11。2.根据权利要求1所述一种抗静电聚乙烯材料的制备方法，其特征在于：所述的抗静电聚乙烯材料是由以下制备方法制得的：(1)、将聚乙烯、琥珀酸酐、金属纤维和聚烯烃弹性体按照质量份数比为23：6～12：1～9：5～11加入到高速混合机中，用高速混合机在温度176～179℃混合反应1～4min，用挤出机在温度176～180℃挤出造粒，粉碎，得到酸酐改性聚乙烯；(2)、将离子交换纤维、顺丁烯二酸酐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娜，
申请(专利权)人：李娜，
类型：发明
国别省市：浙江,33